(57)【要約】【課題】本発明は、サンプリングのゲート時間を連続的に可変にすることを目的とする。【解決手段】本願発明の光信号モニタ装置は、サンプリング用光パルスを出射する光パルス発生器２と、該サンプリング用光パルスを受けて相互吸収飽和特性により被測定光信号のサンプリングを行う電界吸収型光変調器３と、該電界吸収型光変調器３にバイアス電圧を印加する可変バイアス電圧発生器４と、を備え、等価サンプリング方式で被測定光信号の波形評価を行う光信号モニタ装置において、電界吸収型光変調器３のゲート時間を可変するゲート時間制御部５を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2010190693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリング用光パルスを出射する光パルス発生器と、
該サンプリング用光パルスと被測定光信号との相互吸収飽和特性を利用して前記被測定光信号のサンプリングを行う電界吸収型光変調器と、
該電界吸収型光変調器にバイアス電圧を印加するバイアス電圧発生器と、を備え、
等価サンプリング方式で被測定光信号の波形評価を行う光信号モニタ装置であって、
前記電界吸収型光変調器のゲート時間を可変するゲート時間制御部を設けたことを特徴とする光信号モニタ装置。
【請求項２】
前記ゲート時間制御部は、前記サンプリング用光パルスの強度を変化させる光パルス強度可変手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の光信号モニタ装置。
【請求項３】
前記光パルス発生器から出射されたサンプリング用光パルスの強度を減衰させる可変光減衰器をさらに備え、
前記光パルス強度可変手段は、前記可変光減衰器の減衰量を変化させることを特徴とする請求項２に記載の光信号モニタ装置。
【請求項４】
前記光パルス発生器は、モードロックファイバレーザ及び当該モードロックファイバレーザの励起光源を備え、
前記光パルス強度可変手段は、前記励起光源の出力強度を変化させることを特徴とする請求項２又は３に記載の光信号モニタ装置。
【請求項５】
前記ゲート時間制御部は、前記電界吸収型光変調器に印加するバイアス電圧を変化させるバイアス電圧可変手段を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光信号モニタ装置。
【請求項６】
前記バイアス電圧発生器は、前記バイアス電圧を出力するＤＡ変換器であり、
前記バイアス電圧可変手段は、前記ＤＡ変換器の入力データを変化させることを特徴とする請求項５に記載の光信号モニタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号モニタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分解能の等価サンプリングを行うために、電界吸収型光変調器の相互吸収飽和特性を用いた光信号モニタ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３は、従来の光信号モニタ装置の一例を示す概略構成図である。従来の光信号モニタ装置は、一定周期のサンプリング用光パルスＰｓを発生する光パルス発生器２と、被測定光信号Ｐｘとサンプリング用光パルスＰｓとの相互吸収飽和特性を利用して被測定光信号Ｐｘのサンプリングを行う電界吸収型光変調器３と、電界吸収型光変調器３に直流バイアス電圧を印加するバイアス電圧発生器４と、電界吸収型光変調器３から出射されたサンプリング後の被測定光信号Ｐｙを光電変換する受光器１１と、を有する。受光器１１からの被測定電気信号Ｐｚを観察することで、等価サンプリング方式で被測定光信号Ｐｘの波形評価を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２００８／０８７８０９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電界吸収型光変調器３で行うサンプリングの時間分解能は、被測定光信号Ｐｘのビットレートに応じて適切な値に設定することが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は、サンプリングのゲート時間を連続的に可変にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明の光信号モニタ装置は、電界吸収型光変調器の相互吸収飽和特性を用いて高分解能の等価サンプリングを行う光信号モニタ装置において、電界吸収型光変調器のゲート時間を可変にすることを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本願発明の光信号モニタ装置は、サンプリング用光パルスを出射する光パルス発生器と、該サンプリング用光パルスと被測定光信号との相互吸収飽和特性を利用して前記被測定光信号のサンプリングを行う電界吸収型光変調器と、該電界吸収型光変調器にバイアス電圧を印加するバイアス電圧発生器と、を備え、等価サンプリング方式で被測定光信号の波形評価を行う光信号モニタ装置であって、前記電界吸収型光変調器のゲート時間を可変するゲート時間制御部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
本願発明の光信号モニタ装置では、前記ゲート時間制御部は、前記サンプリング用光パルスの強度を変化させる光パルス強度可変手段を含むことが好ましい。
本発明により、サンプリング用光パルスのパルス幅を変えることなく電界吸収型光変調器のゲート時間を可変とすることができる。
【００１０】
本願発明の光信号モニタ装置では、前記光パルス発生器から出射されたサンプリング用光パルスの強度を減衰させる可変光減衰器をさらに備え、前記光パルス強度可変手段は、前記可変光減衰器の減衰量を変化させることが好ましい。
サンプリング用光パルスのパルス幅を変化させる必要がないので、容易かつ連続的にゲート時間を変化させることができる。
【００１１】
本願発明の光信号モニタ装置では、前記光パルス発生器は、モードロックファイバレーザ及び当該モードロックファイバレーザの励起光源を備え、前記光パルス強度可変手段は、前記励起光源の出力強度を変化させることが好ましい。
光パルス発生器を用いて電界吸収型光変調器のゲート時間を変化させるので、部品を省略して、コストを下げることができる。
【００１２】
本願発明の光信号モニタ装置では、前記ゲート時間制御部は、前記電界吸収型光変調器に印加するバイアス電圧を変化させるバイアス電圧可変手段を含むことが好ましい。
本発明により、サンプリング用光パルスのパルス幅を変えることなく電界吸収型光変調器のゲート時間を変化させることができる。
【００１３】
本願発明の光信号モニタ装置では、前記バイアス電圧発生器は、前記バイアス電圧を出力するＤＡ変換器であり、前記バイアス電圧可変手段は、前記ＤＡ変換器の入力データを変化させることが好ましい。
本発明により、デジタル制御によってゲート時間を変化させることができる。
【００１４】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、サンプリング用光パルスのパルス幅を変えることなく電界吸収型光変調器のゲート時間を可変とすることができる。これにより、ゲート時間を容易かつ連続的に可変にすることができ、被測定光信号に応じた時間分解能に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る光信号モニタ装置の一例を示す構成概略図である。
【図２】実施形態２に係る光信号モニタ装置の一例を示す構成概略図である。
【図３】従来の光信号モニタ装置の一例を示す構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る光信号モニタ装置の一例を示す構成概略図である。本実施形態に係る光信号モニタ装置は、光パルス発生器２と、電界吸収型光変調器３と、バイアス電圧発生器としての可変バイアス電圧発生器４と、受光器１１と、ＡＤ変換器１２と、を備える。
【００１９】
電界吸収型光変調器３に被測定光信号Ｐｘが入射される。光パルス発生器２は、サンプリング用光パルスＰｓを出射する。可変バイアス電圧発生器４は、電界吸収型光変調器３にバイアス電圧を印加する。電界吸収型光変調器３は、サンプリング用光パルスＰｓと被測定光信号Ｐｘとの相互吸収飽和特性を利用して被測定光信号Ｐｘのサンプリングを行う。
【００２０】
サンプリングされた被測定光信号Ｐｙは、電界吸収型光変調器３から出射され、受光器１１に入射される。受光器１１は、サンプリングされた被測定光信号Ｐｙを受光して光電変換し、被測定電気信号Ｐｚを出力する。ＡＤ変換器１２は、被測定電気信号Ｐｚをデジタル信号に変換する。ＡＤ変換器１２から出力された被測定電気信号Ｐｚを観察することで、等価サンプリング方式で被測定光信号Ｐｘの波形評価を行うことができる。
【００２１】
ゲート時間制御部５は、光パルス強度可変手段又はバイアス電圧可変手段を含む。光パルス強度可変手段は、サンプリング用光パルスＰｓの強度を変化させる。バイアス電圧可変手段は、電界吸収型光変調器３に印加するバイアス電圧を変化させる。ゲート時間制御部５が光パルス強度可変手段又はバイアス電圧可変手段を含むことで、電界吸収型光変調器３のゲート時間を可変することができる。
【００２２】
光パルス強度可変手段の場合、例えば、光パルス発生器２から出射されたサンプリング用光パルスＰｓの強度を減衰させる可変光減衰器７を設ける。この場合、ゲート時間制御部５は、可変光減衰器７の減衰量を変化させる。これにより、光パルス発生器２の動作条件を一定に保ちつつ、電界吸収型光変調器３のゲート時間を変化させることができる。
【００２３】
バイアス電圧可変手段の場合、例えば、電界吸収型光変調器３へのバイアス電圧の印加が可変の可変バイアス電圧発生器４を用いる。この場合、ゲート時間制御部５は、可変バイアス電圧発生器４の印加電圧を変化させる。これにより、電界吸収型光変調器３のゲート時間を変化させることができる。
【００２４】
以上説明したように、ゲート時間制御部５が光パルス強度可変手段又はバイアス電圧可変手段を含むことで、電界吸収型光変調器３のゲート時間を変化させ、被測定光信号Ｐｘに応じた時間分解能に設定することができる。
【００２５】
（実施形態２）
図２は、本実施形態に係る光信号モニタ装置の一例を示す構成概略図である。本実施形態では、光パルス発生器２は、モードロックファイバレーザ２１及びモードロックファイバレーザ２１を励起する可変励起光源２２を備える。また、バイアス電圧発生器として、バイアス電圧を出力するＤＡ変換器２３を備える。
【００２６】
本実施形態では、ゲート時間制御部５の光パルス強度可変手段は、可変励起光源２２の出力強度を変化させる。これにより、可変光減衰器などの光学部品を用いることなく、電界吸収型光変調器３のゲート時間を可変することができる。
【００２７】
本実施形態では、ゲート時間制御部５のバイアス電圧可変手段は、ＤＡ変換器２３への入力データを変化させる。これにより、電界吸収型光変調器３のゲート時間をデジタル制御することができる。
【００２８】
以上説明したように、ゲート時間制御部５が光パルス強度可変手段又はバイアス電圧可変手段を含むことで、電界吸収型光変調器３のゲート時間を変化させ、被測定光信号Ｐｘに応じた時間分解能に設定することができる。
【００２９】
光パルス強度可変手段によるゲート時間可変の原理について説明する。サンプリング用光パルスの強度がある一定値に達すると、電界吸収型光変調器の相互吸収飽和が飽和する。つまり、電界吸収型光変調器の透過率が一定値以上には上がらなくなる。そして、飽和する光強度以上にサンプリング用光パルスの強度を増加すると、透過率が上限値となる時間が後方に延び、ゲート時間が増加することになる。従って、飽和する光強度以上の領域でサンプリング用光パルスの強度を調整することにより、電界吸収型光変調器のゲート時間を変えることが可能となる。
【００３０】
また、飽和する光強度以下の領域でサンプリング用光パルスの強度を調整することにより、電界吸収型光変調器のゲート時間を変えることも可能である。これは、サンプリング用光パルスの強度と電界吸収型光変調器の相互吸収飽和による透過率の関係が非線形（下に凸）であり、サンプリング用光パルスの強度が小さいほど非線形によるパルス幅の圧縮効果が小さくなり、ゲート時間が増加することを利用するものである。
【００３１】
但し、飽和する光強度以下の領域でサンプリング用光パルスの強度を変えると、サンプリングされた被測定光信号Ｐｙの強度が大きく変わることと、通常前者（飽和する光強度以上で調整）の方がゲート幅の調整範囲が広いことから、前者の方が光パルス強度可変手段として有用である。
【００３２】
次に、バイアス電圧可変手段によるゲート時間可変の原理について説明する。一般にＰＮ接合の逆バイアス電圧を増加すると、接合容量とキャリアのドリフト走行時間が減少し、応答時間が速くなる。電界吸収型光変調器の相互吸収飽和においても、逆バイアス電圧を増加するとサンプリング用光パルスによって励起されたキャリアの消滅が早くなるため、応答速度が速くなる。従って、バイアス電圧を変えることにより電界吸収型光変調器のゲート時間を変えることが可能となる。
【００３３】
なお、電界吸収型光変調器のバイアス電圧を下げると、サンプリング用光パルスがない場合の損失が低下し、相互吸収飽和を用いた光ゲート動作における消光比が低下する。一方、飽和する光強度以上の領域でサンプリング用光パルスの強度を上げると、電界吸収型光変調器の透過率は飽和して一定値以上には上がらなくなるが、ゲート時間が長くなるので、サンプリングされた被測定光信号Ｐｙのエネルギーは増加する。これにより、低速の受光器１１の出力振幅が増加するため、バイアス電圧低下による消光比低下を打ち消す方向に働く。従って、バイアス電圧可変手段と光パルス強度可変手段を併用することにより、消光比を保ちつつ広い範囲のゲート時間可変を実現することが可能となる。
【００３４】
つまり、電界吸収型光変調器のゲート時間を長くしたい場合には電界吸収型光変調器へのバイアス電圧を下げ、電界吸収型光変調器のゲート時間を短くしたい場合には電界吸収型光変調器へのバイアス電圧を上げる。これにより、電界吸収型光変調器のゲート時間を制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、高分解能の光サンプリングを行うことができるので、情報通信産業及び光を用いる各種産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
２：光パルス発生器
３：電界吸収型光変調器
４：可変バイアス電圧発生器
５：ゲート時間制御部
７：可変光減衰器
１１：受光器
１２：ＡＤ変換器
１３：光カプラ
２１：モードロックファイバレーザ
２２：可変励起光源
２３：ＤＡ変換器
【図１】
2010190693.tif 000003
【図２】
2010190693.tif 000004
【図３】
2010190693.tif 000005